孙伟力王冀康李时光李文强顾仁骏张萍张帆王夏红师天元张红亚赵建华石金河陈希妍张建新靳玫
·论 著·
急性一氧化碳中毒后迟发性脑病患者血清NO与NOS水平及其临床意义☆
孙伟力*王冀康△李时光▲李文强△顾仁骏*张萍*张帆*王夏红◆师天元△张红亚△赵建华▼石金河▼陈希妍▼张建新▼靳玫◇
目的 探讨血清一氧化氮(nitric oxide,NO)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthsae,NOS)的水平及其动态变化与急性一氧化碳中毒后迟发性脑病 (delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning,DEACMP)患者病情变化的关系。方法 应用比色法(colorimetric method)动态测定31例DEACMP患者血清NO及NOS水平,并与30例急性一氧化碳中毒(acute carbon monoxide poisoning,ACMP)后未发生迟发脑病患者和30例正常对照进行比较。结果 DEACMP患者急性期血清NO及NOS水平[(62.67±14.39)μmol/L,(27.68± 6.14)U/mL]明显高于正常对照组[(50.18±9.95)μmol/L,(20.88±6.32)U/mL](均P<0.05),与ACMP组急性期[(62.00±16.46)μmol/L,(28.13±5.23)U/mL]比较无统计学差异(均P>0.05);DEACMP患者恢复期血清NO及NOS水平[(54.66±11.73)μmol/L,(21.74±5.88)U/mL]明显低于急性期(均P<0.05),与ACMP组随访期[(52.79±11.22)μmol/L,(20.64±5.92)U/mL]比较无统计学差异(均P>0.05)。结论 NO-NOS系统参与了DEACMP的发病机制,NO-NOS水平变化与病情变化基本一致。
一氧化碳中毒 脑病 一氧化氮 一氧化氮合酶
急性一氧化碳中毒后迟发性脑病(delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning,DEACMP)是指急性一氧化碳中毒 (acute carbon monoxide poisoning,ACMP)患者经抢救恢复,经数日乃至数周表现正常或基本正常的间歇期 (假愈期)后,再次出现以急性痴呆为主的一组神经精神症状[1]。近年来的ACMP动物实验结果[2-3]表明,ACMP后脑组织NO水平有动态变化,既可以升高又可以降低,存在NO系统损伤的表现。本研究依据前期动物研究成果,应用比色法对DEACMP患者急性期、恢复期血清NO及NOS水平进行了检测,并与ACMP后未发生迟发脑病患者和正常对照组进行比较,以了解和验证NO和NOS是否参与了DEACMP的发病机制,并分析其与病情变化的关系。
1.1 研究对象 DEACMP组:选择2006年8月至2007年12月新乡医学院第一附属医院、新乡医学院第二附属医院、新乡市第二人民医院神经内科住院患者。入组标准:符合赵向智等[4]的诊断标准;日常生活能力量表 (Activity of Daily living Scale,ADL)总分≥40分;常识记忆注意测试(Information -Memory-Concentration Test,IMCT)总分≤12分;长谷川痴呆量表 (Hasegawa’s Dementia Scale,HDS)总分≤16分;住院时间均超过30 d;住院期间均进行2次或2次以上的血液标本采集和智能量表检查;年龄≥40岁。排除标准:严重的心、肺、肝、肾疾病或功能不全,严重的糖尿病、内分泌疾病、免疫系统疾病、恶性肿瘤、营养不良、酒精依赖及其他精神疾患;有过敏史及激素治疗史,接受过免疫抑制剂,近半年内接受过预防接种;妊娠、哺乳及月经期妇女;近两周内有感染史;血常规、肝功能、肾功能等实验室检查有重大异常;近期服用影响NO、NOS测定的药物和食物的患者。符合标准者共31例,其中男17例,女14例;年龄40~85岁,平均(55.9±7.6)岁。文化程度:文盲10例,小学12例,中学以上9例。急性期均有昏迷史,昏迷持续时间0.5~72 h,平均(22.3±6.5)h,其中<12 h者6例,13~48 h者23例,>48 h者2例。间歇期(ACMP昏迷清醒后到出现迟发脑病症状之间的时间间隔)3~55 d,平均(18.2±8.9)d,其中≤20 d者17例,>21 d者14例。ACMP组:选择同期新乡医学院第一附属医院、新乡医学院第二附属医院、新乡医学院第三附属医院、新乡市第二人民医院、新乡市中心医院和新乡市解放军371医院的门诊和住院患者。入组标准:符合ACMP诊断标准GB8781-88;急性中毒时均有昏迷史;经抢救后均达痊愈;均进行2次或2次以上的血液标本采集;年龄≥40岁。排除标准同上。符合标准者共30例,其中男14例,女16例;年龄40~80岁,平均(54.6±8.6)岁;均有昏迷史,昏迷持续时间1~40 h,平均(8.7±8.4)h,其中≤12 h者23例,13~48 h者7例。对所有患者均进行90d的随访,均未发生DEACMP。文化程度:文盲9例,小学12例,中学以上9例。正常对照组:选择同期新乡医学院第二附属医院门诊健康体检者,年龄≥40岁,经检查均排除器质性疾病,排除标准同上。共30名,其中男16名,女14名;年龄40~83岁,平均(59.4± 7.5)岁。文化程度:文盲7名,小学8名,中学以上15名。经新乡医学院第二附属医院伦理委员会批准,所有入组研究对象或其法定监护人均签署知情同意书。
以上3组研究对象的性别、年龄、文化程度等资料比较差异无统计学意义(均P>0.05),具有可比性。
1.2 研究方法
1.2.1 标本采集 DEACMP组患者急性期取血于入院后次日进行[为DEACMP病程的5~14 d,平均 (9.6±2.0)d],恢复期取血于出院前进行 [为DEACMP病程的38~125 d,平均(63.4±22.7)d],两次间隔时间≥30 d;ACMP患者于抢救成功完全清醒后次日和随访期[为ACMP清醒后的63~95 d,平均(65.7±15.2)d]进行;正常对照组于健康体检当天进行。
1.2.2 标本处理 所有研究对象均于晨6~8时采集空腹肘静脉5 mL非抗凝血,置于37℃电热恒温水浴箱中热浴30 min,取出于自动平衡离心机上处理(4000 rpm/min,5 min),弃溶血标本,然后留取血清2~3 mL,立即置于-70℃低温冰箱中保存,以进行NO与NOS测定。
1.2.3 标本检测 采用比色法检测。空腹血清NO和NOS(测试盒均由南京建成生物工程研究所提供)由位于新乡医学院第二附属医院的河南省生物精神病学重点实验室按说明书操作测定。
1.2.4 统计学方法 采用SPSS 13.0统计分析软件进行数据管理及统计分析。计量资料用±s表示,所有数据进行正态性检验,多组样本均数比较进行方差齐性检验,组间比较采用t检验和单因素方差分析(One-way ANOVA),方差齐性者两两比较采用LSD法,方差不齐者进行Dunnet’s T3检验。相关分析采用Bivariate过程的Pearson直线相关和Spearman等级相关法。计数资料应用χ2检验。检验水准α=0.05。
2.1 DEACMP组急性期、ACMP组急性期、正常对照组血清NO及NOS的比较(见表1) DEACMP患者急性期血清NO和NOS水平均明显高于正常对照组(均P<0.05),与ACMP组急性期比较均无显著差异(均P>0.05);ACMP组急性期均明显高于正常对照组(均P<0.05)。
表1 DEACMP组、ACMP组与对照组血清NO及NOS的比较
2.2 DEACMP组恢复期和ACMP组随访期血清NO及NOS的比较(见表1) DEACMP组恢复期血清NO及NOS水平均较急性期降低,且急性期和随访期比较均有统计学差异 (分别为t=2.40,P=0.02;t=3.89,P=0.00)。ACMP组随访期血清NO及NOS水平均较急性期降低,且急性期和恢复期比较均有显著差异(分别为t=2.34,P=0.02;t=5.62,P=0.00)。DEACMP组恢复期和ACMP组随访期血清NO及NOS水平比较均无统计学差异(均P>0.05)。
NO目前在神经系统正常功能和疾病中,特别是脑的缺血缺氧性疾病的作用日益受到重视[5-6]。NOS是催化合成NO的关键酶。大量研究[7-8]表明在脑缺血时NOS表达增高,催化合成过量的NO,从而参与缺血性脑损伤的病理生理过程。NOS有三种亚型[9],分别称为神经元型NOS(nNOS)、诱导型NOS(iNOS)和内皮型NOS(eNOS),而iNOS是病理状态的酶[10],该酶一旦被激活可大量持续地产生NO,脑缺血时iNOS大量表达参与迟发性神经毒性作用。
动物研究表明,脑缺血时间延长,NOS的活性升高,NO在体内特异性代谢产物增加,神经功能缺失越明显;NOS在缺血早期以eNOS和nNOS为主,在缺血晚期以 iNOS为主[11]。王伯良等[2]实验亦显示,急性一氧化碳中毒后大鼠处于缺氧应激状态,血浆NO含量显著增多。Lee等[12]关于一氧化碳中毒大鼠模型基因表达的全基因组分析研究发现大鼠脑内NOS和NOS配体基因表达增多。涂怀军等[13]和郭健等[14]研究发现:急性一氧化碳中毒后未出现迟发脑病患者的血浆NO水平在中毒后即刻、1 d均明显异常,10 d后恢复正常;而出现迟发脑病患者的血浆NO水平在出现迟发脑病症状后1 d、5 d、10 d均明显异常。
张帆等[15]报道:DEACMP的高峰时间(自出现迟发脑病症状至病情最重时的时间)为2~38 d,平均(11.61±5.59)d;开始恢复时间(自出现迟发脑病症状至病情开始恢复的时间)为10~86 d,平均(39.90±16.63)d。据此,本文将DEACMP急性期定为出现迟发脑病症状30 d以内,恢复期定为30 d以上。
本研究发现:DEACMP患者急性期血清NO及NOS水平明显高于正常对照组,与ACMP组急性期比较无显著差异;随着病情的好转和恢复,DEACMP患者恢复期NO及NOS水平明显低于急性期,与ACMP组随访期比较无显著差异。此结果与文献[13-14]报道的ACMP和DEACMP患者血浆NO变化特点类似;与DEACMP患者血清内皮素-1和肿瘤坏死因子-α水平变化特点基本一致,也与病情变化特点和智力量表检查结果基本一致[16]。说明急性一氧化碳中毒后迟发性脑病的发生机制与血管内皮损伤和炎症反应有关,即机体始终处在ACMP后的NO-NOS系统应激状态中。DEACMP患者急性期NO及NOS水平明显增高,可能加重血管内皮损伤和炎症反应,从而导致大量神经细胞的缺血缺氧、坏死或功能损伤,导致DEACMP患者急性期日常生活能力明显下降或丧失;随着病情进展,血管内皮损伤的修复、炎症反应的控制和部分濒死神经细胞功能的恢复,DEACMP患者恢复期NO及NOS水平较急性期显著下降,日常生活能力较前明显恢复。但由于本研究的样本量较小,结果需要扩大样本量复测后进一步证实。
总之,血清NO-NOS系统参与了DEACMP的发病机制,血清NO及NOS水平动态变化与患者的病情变化基本一致,动态检测血清NO及NOS水平可以作为判定DEACMP患者病情程度和治疗效果的生物学指标。
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Clinical significance of serum levels of NO and NOS in patients with delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning.
SUN Weili,WANG Jikang,LI Shiguang,LI Wenqian,GU Renjun,ZHANG Ping,ZHANG Fan,WANG Xiahong,SHI Tianyuan,ZHANG Hongya,ZHAO Jianhua,SHI Jinhe,CHEN Xiya,ZHANG Jianxin,JIN Mei.Department of Neurology,the Second Affiliated Hospital of Xinxiang Medical University,388 Jianshe Road,Xinxiang 453002 China.Tel:0373-3373965.
Objective To investigate the association between serum nitric oxide(NO),nitric oxide synthsae(NOS) level and their dynamic changes versus condition changes in patients with delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning(DEACMP).Methods By using colorimetric method,the serum NO and NOS level in 31 patients with DEACMP were determined, in comparison with those in 30 patients of acute carbon monoxide poisoning without DEACMP and 30 normal controls, respectively.Results The serum NO and NOS levels [(62.67±14.39)μmol/L,(27.68±6.14)U/mL]in DEACMP group at acute stage were significantly higher than those[(50.18±9.95)μmol/L,(20.88±6.32)U/mL]in controls(All P<0.05),but were not significantly different from those[(62.00± 16.46)μmol/L,(28.13±5.23)U/mL]in acute carbon monoxide poisoning(ACMP)group at acute stage(All P>0.05).The serum NO and NOS levels[(54.66±11.73)μmol/L,(21.74±5.88)U/mL]in DEACMP group at conva-lescent stage were significantly lower than those at acute stage (All P<0.05), but were not significantly different from those[(52.79±11.22)μmol/L,(20.64±5.92)U/mL]in ACMP group at follow-up stage(All P>0.05).Conclusions NO-NOS system was involved in the pathogenesis of DEACMP and the level variation of NO-NOS was consistent with the condition change.
Carbon monoxide poisoning Encephalopathy NO NOS
R747.9
A
2011-01-04)
(责任编辑:李 立)
☆ 河南省教育厅自然科学研究资助项目(编号:2009A320007)
* 新乡医学院第二附属医院神经内科
(E-mail:gurenjun1961@yahoo.com.cn)
△ 河南省生物精神病学重点实验室
▲ 郑州市第一人民医院神经内科
◆ 新乡市中心医院神经内科
▼ 新乡医学院第一附属医院
◇ 新乡医学院第三附属医院神经内科